Caratteristiche generali della materia vivente

Bios e logos: vita e parola

La vita sulla terra è nata circa 4 miliardi di anni fa. L'uomo moderno è comparso "solo" 500.000 anni fa. L'homo sapiens rappresenta un importante passo nell'evoluzione degli organismi viventi.

Organismi viventi e loro evoluzione

Quando si parla di organismi viventi, bisogna dire che molto probabilmente tutte le forme di vita che conosciamo oggi si sono evolute da un'unica forma di vita. Si può fare una prima distinzione tra Bacteria, Archaea e Eukarya.

Organismi eucarioti e procarioti

Vi sono diverse discipline specialistiche della biologia, tra cui:

• Anatomia
• Biologia molecolare
• Botanica
• Citologia
• Embriologia
• Genetica
• Fisiologia
• Microbiologia
• Zoologia
• Paleontologia
• Ecc...

Ci sono tantissime forme di vita, anche completamente diverse tra di loro, diffuse in tutta la terra. Tutte queste forme di vita hanno però qualcosa in comune, tra cui alcune caratteristiche.

Caratteristiche generali della materia vivente

Ci sono quattro concetti e caratteristiche fondamentali:

• Complessità
• Capacità di accrescimento
• Capacità di riprodursi
• Adattamento all’ambiente

La complessità

Qualunque forma di vita ha una complessità nella:

• Forma
• Composizione chimica
• Struttura molecolare

Queste caratteristiche sono definite in modo specifico nel caso degli organismi viventi e sono dunque proprie a seconda del tipo di organismo preso in esame. Inoltre, queste caratteristiche si ripetono in tutti gli individui facenti parte della stessa specie. Ogni organismo è tale perché dotato di un programma complesso: il genoma. Infatti tutte queste informazioni specifiche e proprie di ogni organismo (sulla sua struttura e sul suo funzionamento) sono contenute nel genoma che ha come unità di base il gene.

Capacità di accrescimento

Tutti gli organismi viventi si accrescono e sviluppano:

• Crescita: aumento della dimensione e del numero delle cellule di un organismo (nel caso di organismi pluricellulari). La crescita continua durante tutta la vita (es. gli alberi) oppure per un periodo di tempo limitato fino al raggiungimento dell'età adulta (es. animali).
• Sviluppo: comprende tutti i cambiamenti che avvengono durante la vita di un organismo. Questi cambiamenti determinano la formazione di strutture "adatte" alle funzioni che l'organismo dovrà svolgere.

Gli organismi, per potersi accrescere e sviluppare, hanno bisogno di energia, proveniente dall'ambiente circostante, e di trasformare quest’ultima per potersi mantenere in vita. Si tratta dunque di sistemi aperti dal punto di vista termodinamico. Riescono a trasformare l'energia da una forma all'altra. Infatti, avvengono una serie di reazioni chimiche che prendono il nome di metabolismo cellulare.

Fonti di energia degli organismi viventi

Gli organismi viventi utilizzano principalmente due forme di energia:

• Luminosa - organismi fototrofi (autotrofi)
• Chimica - organismi chemiotrofi (eterotrofi)

L'uomo è un organismo chemiotrofo ma necessita comunque dell'esistenza degli organismi fototrofi (come le piante). Gli autotrofi (fototrofi) sono in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche (come la CO₂, H₂O, ecc.), utilizzando energia non derivante da fonti metaboliche. Gli eterotrofi (chemiotrofi), invece, non sono in grado di sintetizzare il proprio nutrimento in maniera autonoma a partire da molecole semplici. Quindi, per sopravvivere, devono usare composti organici già "pre-sintetizzati" da organismi autotrofi (es. le piante).

Esempi di organismi autotrofi e eterotrofi

Alcuni organismi autotrofi (fototrofi):

• Piante in grado di attuare fotosintesi

Alcuni organismi eterotrofi (chemiotrofi):

• Uomo
• Animali in generale
• Protozoi
• Funghi
• Maggior parte dei batteri

La vita sulla terra e l'energia solare

La vita sulla terra è strettamente dipendente dall’energia solare. La respirazione cellulare è un processo fondamentale che avviene all'interno della cellula. In particolare, avviene in un organello cellulare specifico, ovvero il mitocondrio. La respirazione cellulare consiste nella demolizione delle molecole organiche complesse dall’ambiente per ricavare energia e liberare CO₂ e H₂O. Questa energia ricavata serve per svolgere tutti quei processi che avvengono nella cellula e che richiedono energia (es. la sintesi di molecole che andranno a costituire le strutture cellulari, la divisione cellulare, il movimento del corpo in generale, ecc...).

Le cellule sono delle strutture dinamiche che dunque richiedono continuamente energia attraverso l’assunzione di nutrienti. L’energia, una volta prelevata dall’ambiente, subisce una serie di trasformazioni, catalizzate da enzimi specifici.